红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统（目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统）接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构（焦平面热像仪无此机构）对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。

除具有红外测温仪的优点（如非接触、快速、能对运动目标和微小目标测温等）外，还具有以下优点：

（1）直观地显示物体表面的温度场。红外测温仪只能显示物体表面某一小区域或某一点的温度值，而热像仪则可以同时测量物体表面各点温度的高低，并以图像形式显示出来。

（2）温度分辨率高。红外测温仪由于各种因素的影响，很难分辨0.1以下的温差，而热像仪由于可以同时显示出两点的温度值，因而能准确区分很小的温差，甚至可达0.01。

（3）可采用多种显示方式。热像仪输出的视频信号包含目标的大量信息，可用多种方式显示出来。比如说，对视频信号进行假彩色处理，便可由不同颜色显示不同温度的热图像;若反视频信号进行模数转换处理，即可用数字显示物体各点的温度值。

（4）可进行数据存储和计算机处理。热像仪输出的视频信号，可用数字存储器存储，或用录像带记录，这样既可长期保持又可用计算机作运算处理。

       热像仪在军事和民用方面都有广泛的应用领域。伴随着热成像技术的成熟，各种各样的低成本适于民用的热像仪的问世，它在国民经济各部门发挥着越来越大的作用。在工业生产中，许多设备常处于高温、高压和高速运行状态，应用领域红外热像仪对这些设备进行检测和监控，既能保证设备的安全运转，又能发现异常情况以便及时排除隐患。

       与此同时，利用热像仪还可进行工业产品质量控制和管理。比如说，在钢铁工业中的高炉和转炉所用耐火材料的烧蚀磨损情况，可用热像仪进行观测，及时采取措施检修，防止事故发生。

      又如，在石化工业中，热像仪可监视生产设备和管道的运行情况，任何时候提供有关沉淀形成、流动阻塞、漏热温度隔热材料变质等数据。  

   再如，激光测距仪，数字示波器，接地电阻测试仪，风速仪，金属套温度计，船用温度计，V型温度计，铜套温度计，数字压力表，数字温度表，活塞压力计，压力表校验器在电力工业中，发电机组、高压输电和配电线路可用热像仪沿线扫查，找出故障隐患，及时排除，杜绝事故的发生。

     在电子工业中，也可用热像仪检查半导体器件、集成电路和印刷电路板等的质量情况，发现其他方法难以找到的故障。

除此之外，红外热像仪在医疗、治安、消防、考古、交通、农业和地质等许多领域均有重要的应用，如建筑物漏热查寻、森林探火、火源寻找、海上救护、矿石断裂判别、导弹发动机检查、公安侦察以及各种材料及制品质无损检查等。